DE716297C

DE716297C - Einrichtung zur selbsttaetigen stetigen Leistungsregelung einer Wechselstrommaschine mittels eines elektrischen Reglers mit elektrisch ferneinstellbarem Leistungswert

Info

Publication number: DE716297C
Application number: DEA71807D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1933-11-10
Filing date: 1933-11-12
Publication date: 1942-01-16

Description

Einrichtung zur selbsttätigen stetigen Leistungsregelung einer Wechselstrommaschine mittels eines elektrischen Reglers mit elektrisch ferneinstellbarem Leistungswert Um die Leistung einzustellen, auf die ein selbsttätiger ,elektrischer Leistungsregler für Wechselstrom regelt, hat man bisher zwei Möglichkeiten gehabt. Entweder ließen sich mechanische- Teile des Reglers, insbesondere z. B. die Gegenfeder seines beweglichen Systems, verstellen, was :aber natürlich nur am Regler selbst und nicht mittels Fernsteuerung geschehen konnte. Oder man konnte das Übersetzungsverhältnis :des die Stromspule :des Reglers speisenden Stromwandlers ändern, wobei man teure Stufenstromwandler verwenden und gewisse Stromwandlerfehl-er in Kauf nehmen mußte. Bei dieser Art der Einstellung war allerdings sowohl eine Fernsteuerung als auch eine Umkehr der Leistung möglich. Die Einstellung der Leistung mittels Oh:mscher oder induktiver Widerstände, die vor die Spannungsspule und parallel zur Stromspule geschaltet -:erden, ist nur in ganz geringen Grenzen möglich, -eil man dabei die Phasenlage zwischen Strom- und Spannungsspule ändert und daher erhebliche Regelfehler erhält.
Auch :die bekannte Methode der Überlagerung eines einstellbaren Wattstromes über den Strom in .der Stromspule des Reglers beeinflußt das wattmetrische Verhalten ungünstig. Die bekannten, nach dieser Methode arbeitenden Regler ergeben keine vom Leistungsfaktor unabhängige, reine Leistun@gsregelung, weil zur Stromspule induktive bzw. veränderliche Widerstände parallel geschaltet werden.
Die Erfindung ermöglicht die selbsttätige stetige Leistungsregelung einer Wechselstrommaschine mittels ein-es elektrischen Reglers mit elektrisch ferneinstellbaremLeistungswert. Dies wird dadurch erreicht, daß auf ein gemeinsames wattmetrisches Drehsystem außer einer Spannungs- und einer Stromwicklung eine dritte Wicklung (Steuerwicklung) einwirkt, die in an sich bekannter Weise über einen regelbaren, als Spannungsteiler geschalteten Umkehrwiderstand mit der Spannung der gleichen Phase gespeist wird wie die Stromwicklung .des Reglers und mit der.Spannungswicklung ein dem Drehmoment von Strom- und Spannungswicklung entgegengerichtetes Drehmoment bildet, so daß der Regler so lange arbeitet, bis sich die von der Stromwicklung und der Steuerwicklung auf das bewegliche Reglersvstem ausgeübten Drehmomente aufheben.
In ,der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung dargestellt, und zwar in Feg. a ein Schaltschema des neuen Reglers und in Fig. -2 ein Wicklungsschema seines Polringes. Der Regler ist nach dem Ferrarisprinzip mit drehbarer Trommel oder Scheibe a. ausgebildet, welche das Kontaktorgan b trägt, und sein feststehender Teil ist mit drei Wicklungen c, d, e versehen. Die Erregerwicklung c wird über den Vorschaltwid,erstand f vom Spannungswandler ä gespeist; die Stromwicklung d, der der Widerstand lt. parallel liegt, ist an den Stromwandler i angeschlossen; und die Wicklung e liegt an zwei verschiebbaren Punkten des in Brückenschaltung geschalteten Spannungsteilerwiderstandes k, der seinerseits über einen Vorschaltwiderstand in von der Spannung der gleichen Phase des Spannungswandlers g bespeist wird, in der auch der Stromwandler z: eingebaut ist. Die Wicklungen d und e sind einander entgegengeschaltet. Der Regler spricht somit nur dann an, wenn die Amperewindungen der Spulen d und e nicht gleich sind, und sein Drehmoment ergibt sich aus der Differenz dieser Amperewindungen, die dem Steuerstrom in der Spule e und der Wattkomponente der Netzstromspule d entsprechen. Bei stromloser Steuerwicklung e reguliert ,der Regler auf die Leistung Null. Wird dagegen ein beliebiger Strom in der Steuerwicklung e eingestellt, so schlägt der Regler so lange aus, bis durch die Wattstrom-Amperewindungen der Wicklung d das Drehmoment aufgehoben wird. Nenn die Energierichtung umgekehrt .werden soll, wird der Steuerwiderstand k über die Mittellage hinaus nach der entgegengesetzten Seite verstellt, worauf der Reglerarm b die Umkehrung .des Energieflusses bewirkt und den Strom im Netz und damit im Wandler i so lange steigert, bis das von der Stromspule d auf ,den Anker a ausgeübte Drehmoment dem eingestellten, von der Steuerspule e ausgeübten Drehmoment entgegengesetzt gleich ist, so .daß der Arm bin die neutrale :Mittelstellung zurückkehrt.
Die Leistung in dem zu regulierenden . Netz, entsprechend dem Wattstrom in der Spule d, kann durch elektrische oder mechanische Mittel geregelt werden. Im ersteren Fall kann man z. B. einen Induktionsregler verstellen, im letzteren Falle kann man auf die Treibmittelzufuhr der den betreffenden Generator antreibenden Primärmaschine einwirren. Der Reglerarm b wird also entweder die Verstellapparatur des Induktionsreglers oder die Wasser-, Dampf- oder Gaszufuhr der Antriebsmaschine oder die Beaufschlagung einer Wasser-, Dampf- oder Gasturbine steuern.
Die Einstellwiderstände f und lt dienen dazu, den reinen Wattfeistungswert des Reglers unabhängig vom Leistungsfaktor des Netzes einzustellen, indem die Wicklungen hierfür abgestimmt werden und dann unverändert bleiben. Der Widerstandsregler in gestattet, die Leistung ohne Außerbetriebs:°tzung der selbsttätigen Regelung beliebig G-on lland zu beeinflussen.
\Vie im einzelnen die Wicklungen auf dem feststehenden. Teil des Reglers verteilt sein können, zeigt Fig. 2. Danach besitzt der Ständer des Reglers zwölf Pole, von denen die sechs Pole o die Spannungswicklung, die drei Pole p die Stromwicklung und .die drei Pole q die Steuerwicklung tragen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur selbsttätigen stetigen Leistungsregelung einer Wechselstromniaschin.e mittels eines elektrischen Reglers mit elektrisch ferneinstellbarem Leistungswert, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein gemeinsames wattmetrisches Drehsystem außer einer Spannungs- und einer Stromwicklung eine dritte Wicklung (Steuerwicklung) einwirkt, die in an sieh bekannter Weise über einen regelbaren, als Spannungsteiler geschalteten Umkehrwiderstand mit der Spannung der gleichen Phase gespeist wird wie die Stromwicklung des Reglers und mit der Spannungswicklung ein dem Drehmoment von Strom- und Spannungswicklung entgegengerichtetes Drehmoment bildet, so daß der Regler so lange arbeitet, bis sich die von der Stromwicklung und der Steuerwicklung auf das bewegliche Reglersystem ausgeübten Drehmomente aufheben. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß seiner Spannungswicklung ein einstellbarer Widerstand (f) vorgeschaltet bzw. seiner Stromwicklung ein solcher (la) parallel geschaltet ist, die dazu dienen, den reinen Watt-L.eistungswert unabhängig vom Netzleistun.gsfalctor auf einen bestimmten festen Wert einzustellen. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß seiner Steuerwicklung außer dem Steuerwiderstand (k) ein Einstellwiderstand (m) vorgeschaltet ist, der gestattet, die Leistung unabhängig von der selbsttätigen Regelung willkürlich einzustellen. 4. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sein bewegliches System zwei Kontakte betätigt und damit einen Servomotor in der einen oder anderen Richtung steuert.